DE1652684U - Ausbildung der dampfzufuehrung bei dampfturbinen. - Google Patents

Description

• Ausbildung der Dampfzuführung bei Dampfturbinen.
• Mit wachsenden Arbeitsdrücken. und Temperaturen einer Dampfturbine steigen auch die Gehäusebeanspruchungen sehr stark an. Das führt zu grossen Wandstärken und zur Verwendung hochwertiger Baustoffe. Um die sich hieraus ergebenden Schwierigkeiten zu verringern, ist man dazu übergegangen, das einfache Gehäuse durch ein Doppelgehäuse zu ersetzen. Die Beschaufelung wenigstens des ersten Teiles des Entspannungsverlaufes wird vom Innengehäuse aufgenommen. Da jedoch der Aussendruck des Innengehäuses nicht gleich dem freien Aussendruck ist, dieses vielmehr von aussen her durch einen wesentlich höheren Zwischendruck der Turbine belastet ist, so ist seine Druckbeanspruchung wesentlich herabgesetzt, und es kann daher mit einer entspreche verringerten Wandstärke ausgeführt werden. Vom Aussengehäuse dagegen ist die hohe Temperatur überhaupt ferngehalten, und der Innendruck ist jetzt nur gleich einem Zwischendruck der Turbine so dass seine Beanspruchungen sowohl temperaturmässig wie auch druckmäßig wesentlich'herabgesetzt sind. Es wird infolgedessen leichter und auch hinsichtlich der Wahl des Baustoffes entfallen die ungünstigen Voraussetzungen.
• Die Doppelmantelturbine bringt nun eine neue, Aufgabe mit sich, die nicht leicht zu lösen ist, nämlich die der Dampfzuführung durch das Aussengehäuse hindurch. Der innere Mantel ist nicht nur den hohen Temperaturen des Frischdampftes ausgesetzt, sondern er nimmt auch an den unvermeidlichen Temperaturschwankungen des Turbinenbetriebes teil. Man darf das Innengehäuse infolgedessen nicht starr in das Aussengehäuse einsetzen, sondern muss ihm eine gewisse Wärmebeweglichkeit ermöglichen, etwa in der

  Weise, dass man es durch eine Anzahl von Radialbolzen abstütz. t,

  denen gegenüber es eine Bewegung ausführen kann, ohne dabei seine genaue Achslage zu verlassen. Dieser Wärmebeweglichkeit des Innengehäuses muas sich die Dampfzuführung anpassen. Ein bekanntes Mittel zur Erzielung der Wärmebeweglichkeit eines an sich feststehenden Rohres gegenüber einem beweglichen Maschinenteil ist die elastische Welle. Wellenrohre sind aber für hohe Drücke und Temperaturen nicht nur teuere Bauteile, sondern Biß sind auch schwer mit der nötigen Betriebssicherheit herzustellen, vor allem dann, wenn sie eine genügend hohe Elastizität aufweisen sollen. Man hat deshalb vorgeschlagen, ein aus einem anderen Zweig des Maschinenbaues bekanntes Element zur Abdichtung heranzuziehen, nämlich den Kolbenring.
• Nan dichtet also das Dampf zuführungsrohr gegenüber dem Innengehäuse durch einen oder eine Mehrzahl von Kolbenringen ab, die in Nuten des Dampfzuführungsrohres eingesetzt werden und gegenüber einer Zylinderfläche des Innengehäuses gleiten. Damit entstehen aber die gleichen Schwierigkeiten, die von anderen Kolbenringdichtungen her bekannt sind. Vor allem besteht die Gefahr, dass die Kolbenringe durch die unvermeidlichen Verunreinigungen des Dampfes verkrusten, sich festklemmen, und dann nicht mehr genügend dichten. Nach einem anderen Vorschlag will man zur Dampfzuführung verhältnismässig dünne schrägstehende Rohrstücke verwenden, die sich bei einer Dehnung des Innengehäuses gegenüber dem Aussengehäuse verformen können. Auch lieser Vorschlag begegnet Bedenken, schon deshalb, weil das Arbeiten des Baustoffes dieser Rohre zu Ermüdungserscheinungen und damit zum Bruch führen kann.
• Den erwähnten Vorschlägen gegenüber zeichnet sich die Dampfeinführung gemäss der Erfindung. durch eine grosse Einfachheit und Betriebssicherheit aus. Die Erfindung besteht darin, dass das Dampfeinführungsrohr mit dem Aussengehäuse fest verbunden ist und mit einem Ansatz bis dicht an das Innengehäuse geführt ist, und dass der Spalt zwischen Dampfeinführungsrohr

  - und. Innengehäuse durch einen Dichtungsring überbrückt ist,

  der in Nuten des Dampfzuführungsrohres und des Innengehäuses eingesetzt ist und eine Gleitmöglichkeit in Richtung seiner Achse bietet.
• Die Erfindung sei anhand des in der Figur dargestellten Ausführungsbeispieles erläuterte das in Fig. 1 einen Längsschnitt und in Fig. 2 einen Querschnitt längs der Linie A-B zeigt. Wie bereits erwähnte ist die Turbine eine Doppelmantelturbine mit dem äusseren Mantel 1 und dem inneren Mantel 2. Dieser enthält die Düsen 3sowie die Leitschaufeln 4 und 5. Das Innengehäuse ist ein nach der Hochdruckseite zu abgeschlossener Körper, so dass der hohe Druck und die hohe Temperatur von dem Raum 6 zwischen dem äusseren Mantel 1 und dem inneren Mantel 2 ferngehalten wird. Eine sichere Abdichtung des Raumes 6 gegenüber dem Raum 7 hinter der Dichtung 8 ist bei dieser Bauform nicht erforderlich. Es ist im Gegenteil aus Gründen des Schubausgleiches wünschenswert, dass der Druck im Raum 9 hinter der Beschaufelung im wesentlichen gleich dem Druck. im Raum 7 ist.
• Die bei dieser Bauform entstehende Aufgabe geht nun dahin, den Frischdampf hoher Temperatur und hohen Druckes derart in den Raum 9 vor den Düsen 3 einzuführen, dass gegenüber den Räumen 6 und 7 eine unbedingte Dichtheit geschaffen ist, ohne dass hierbei die Wärmebeweglichkeit des Innengehäuses 2 gegenüber dem Aussengehäuse 1 beeinträchtigt werden darf. Dise gemäß der Erfindung ergriffene Massnahme ist aus der Fig. 2 ersichtlich. Der Frischdampf wird durch ein Rohr 10 zugeführt, das . mit einem Flansch 11 gegenüber einer entsprechenden Fläche 12 des Aussengehäuses 1 dampfdicht verbunden ist. Das Rohr 10 ragt mit einem Ansatz 13 bis dicht an die Fläche 14 des Innengehäuses 2 heran, die durch eine Bohrung 15 mit dem Raum 9 in Verbindung steht. Eine feste Verbindung zwischen dem Rohransatz 13 und der Fläche 14 wäre nicht möglich, weil sonst das Innengehäuse 2 sich nicht ungehemmt dehnen konnte. Zumindest würde dann durch die Anlage der Teile 13 und 14 eine erzwungene und wahrscheinlich sehr schädliche Verformung eintreten. Es ist also zwischen diesen beiden Teilen ein Spalt 16 freigelassen. Dieser Spalt 16 wird nun, wie es die Fig. 2a in vergrössertem NMasstab zeigt, durch einen Ring 17 überbrückt, wobei dieser Ring eine solche Form hat, dass er eine Relativbewegung des inneren Gehäuses 2 gegenüber dem Aussengehäuse 1 in Richtung der Längsachse seines Querschnittes zulässt. In de besonderen Ausführungsform nach Fig. 2a ist der Ring in das Innengehäuse 2 fest eingesetzt, während er in der Flanschverlängerung 13 gleitbar ist. Es ist zu diesem Zweck ein. Raum 18 freigelassen, in den sich der Ring 17 hineinschieben kann. Dabei wird es sich naturgemäß immer nur um verhältniamäsaig kleine Bewegungen handeln. Wesentlich für das saubere Arbeiten dieser Dichtung ist, dass die Achse des Ringes genau mit der Achse der Verschiebung des Innengehäusen unter dem Einfluss der Erwärmung zusammenfällt, da sonst ein Klemmen und eine Behinderung der freien Bewegungsmöglichkeit eintreten würde.
• Bei Turbinen für hohe Drücke und Turbinen mit Innengehäuse ist es wesentlich, dass keine unsymmetrischen Verformungen auftreten, denn sonst besteht die Gefahr, dass sich die Spiele innerhalb der Maschine ändern und die Schaufeln und Dichtungen streifen.
• Um dem zu begegnen, sind bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel vier derartige Dampf einführungen 10 symmetrisch auf dem Diafang des Gehäuses verteilt vorgesehen. 5 Scutzanspriiche 2 Figuren

Claims (1)

1. o&Ta.-2'aYispr üche 1. Ausbildung der Dampf Zuführung bei Dampfturbinen mit einem Aussengehäuse und einem die Leitbeschaufelung aufnehmenden und den Turbinenläufer umgebenden Innengehäuse, das in das Aussengehäuse wärme beweglich eingesetzt ist, dadurch gekennzeichnet, dass das Dampfeinführungsrohr mit dem Aussengehäuse fest verbunden ist und mit einem Ansatz bis dicht an das Innengehäuse geführt ist, und dass der Spalt zwischen Dampfeinführungsrohr und Innengehäuse durch einen Dichtungsring überbrückt ist, der in entsprechende Nuten des Dampfeinführungsrohres und Innengehäuses eingesetzt ist und eine Gleitmöglichkeit in Richtung seiner Achse bietet. 2. Dampf Zuführung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, j. dass das Dampfzufü-hrungsrohr, bezogen auf die Turbinenãchse, radial angeordnet ist.

   3. Dampfzuführung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass eine Mehrzahl von Dampfeinführungsrohren symmetrisch über dem Gehäuseumfang verteilt angeordnet ist.

   4. Dampf zuführungsrohr nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Dichtungsring im Querschnitt zwei verstärkte Kopfteile aufweist, die durch einen Steg geringeren Querschnittes miteinander verbunden sind.

   5, Dampf zuführung nach Anspruch 1 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Dichtungsring in eines der beiden Gehäuse, vorzugsweise das Innengehäuse, fest eingesetzt ist, während er im anderen Gehäuse gleitbar ist.